水ー脂質膜ー油バイオ界面のモデル創生と界面ナノ特性の解明

• 研究課題/領域番号: 16K04869
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造化学
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 片岡 知歩 (浜井知歩) 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (70443009)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 油水界面 / リン脂質 / 単分子膜 / ベシクル / 吸着 / 表面分析 / 水―油界面 / 脂質単分子膜 / 表面・界面物性

研究成果の概要

リン脂質単分子膜で覆われた油水界面は、生物学・工学分野において非常に重要な構造である。しかし液液界面を研究する手段が非常に限られているため、リン脂質単分子膜の形成機構や単分子膜の構造は未解明である。
そこで本研究では、リン脂質一分子膜の集合体（ミセル）とリン脂質二分子膜で囲まれた球体（ベシクル）が油水界面とどのように相互作用するかについて研究を行った。その結果、（１）リン脂質単分子膜の構造は油の粘度に依存する、（２）ベシクルは油水界面に吸着後、自発的に単分子膜を形成する、（３）ミセルに比べベシクルの反応性は非常に低い、ということが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体中には油／リン脂質単分子膜／水界面が存在する。この界面は脂質の輸送・代謝に重要な役割を果たしており、様々な疾患に関わっている。このため、界面の生物学的性質が精力的に研究されているが、化学的、物理的性質は未解明である。生体中での界面機能を理解するためには、分子レベルでの性質の理解が必須である。そこで本研究では、化学的手法を用いて測定可能なモデル界面の作製法を開発した。本作製法は油水界面に関する今後の研究に役立つと期待される。